"Номер шестой"
план-конспект урока по химии (9 класс) по теме

Российская Федерация

Чувашская Республика

Чебоксарский район

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Кугесьский лицей»

Урок химии в 9 классе

 «Номер шестой»

Подготовила:

учитель химии

1 квалификационной категории

Свинцова Лилия Николаевна

2013 год

Цель урока: познакомиться с химическим элементом углеродом, электронным строением его атома,  аллотропными модификациями, физическими и химическими свойствами, значением и основными областями применения.

Карта дидактических задач урока.

Форма учебной работы: классно- урочная.

Тип урока: урок изучения нового материала в игровой форме «урок- аукцион» с применением ИКТ.

Методы обучения: проблемно- поисковый

Формы организации познавательной деятельности учащихся: индивидуальная работа с инструктивной картой, работа в мини-группах, беседа, работа учащихся с текстом презентации, лабораторный химический эксперимент.

Образовательные результаты, которые должны быть достигнуты учащимися в ходе урока: учащиеся учатся работать в мини- группах (в парах), совершенствуют навыки проведения химического эксперимента; учатся поддерживать диалог в ходе обобщения информации о физических и химических свойствах углерода, устанавливают причинно-следственные связи между свойствами вещества и их применением.

Средства обучения:        

1. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений под редакцией В.В. Еремина, Н.Е.Кузьменко, А.А.Дроздов, В.В.Лунина – М., Дрофа, 2009 г.
2. Демонстрационная презентация в MS Power Point.
3. Периодическая таблица химических элементов Д.И.Менделеева.
4. Демонстрационные коллекции: шкала твердости, каменный уголь и продукты его переработки, шаростержневые модели кристаллических решеток алмаза и графита.
5. Дидактические материалы: инструктивные карты для самостоятельной работы учащихся.

Оборудование и вещества:

      1.   Компьютер, видеопроектор, экран.

      2.   Реактивы: раствор перманганата калия (KMnO4), активированный уголь.  

      3.  Оборудование: пробирки, пробирочный штатив.    

План урока

1. Организационный момент.
2. Актуализация темы, распределение ролей.
3. Изучение нового материала:

1.  Работа по ПС Д.И.Менделеева: характеристика химического элемента углерода.
2. Рассмотрение химических  свойств углерода.
3. Фронтальная беседа по аллотропным модификациям углерода с одновременным использованием, моделей кристаллических решеток  алмаза и графита.
4. Выполнение лабораторного опыта: «Изучение адсорбционных свойств угля »

4. Рефлексия. Заполнение таблицы с указанием свойств и областью его применения.
5. Итог урока. Выставление оценок.
6. Домашнее задание.

Ход  урока

1.  Организационный момент.

   Здравствуйте! Давайте знакомиться! Я - Свинцова Лилия Николаевна,  учитель химии и биологии.  

2.  Актуализация, распределение ролей.

Дорогие ребята сегодня мы с вами проведем урок по теме углерод в форме аукциона.  А что такое аукцион- способ продажи отдельных видов товаров в виде публичного торга, проводимого в заранее установленном месте и в заранее обозначенное время с правом предварительного осмотра товаров. Я буду организатором торгов, а вы представителями различных российских компаний, названия которых записаны на листочке. Ну что ж приступим.

3. Изучение нового материала:

Уважаемые господа,  мы собрались с вами по очень важному поводу. Товар, ради которого проводится аукцион, будет представлен несколькими лотами, вы должны будете выбрать лот, который вам необходим для дальнейшего функционирования вашего предприятия.

Итак, мы начинаем. Товар, который сегодня представлен, замаскирован под номером шесть. Чтобы немного приоткрыть завесу тайны приведу некоторые факты о данном предмете.

1. Этот элемент содержится в организмах всех живых существ- растений и животных.

2. Его название происходит от латинского слова карбо.

3. Он является четвертым распространенным элементом во Вселенной.

4. Растения добывают его из углекислого газа.

5. Особенностью его атомов является ихспособность соединяться между собой, образуя сколь угодно длинные цепи, которые могут быть и разветвленными, содержащими миллионы и миллиарды атомов, соединенных с атомами других элементов (самые из известных молекул – это молекулы белков, содержащих до миллиарда звеньев!)

6. Этот элемент способен принять форму одного из самых известных твердых веществ и одного из самых мягких.

1. Работа по ПС Д.И.Менделеева: характеристика химического элемента углерода.

Я думаю вы догадались о каком веществе идет речь. Это многоликий углерод. Итак, цель нашего урока- аукциона познакомиться с химическим элементом углеродом, электронным строением его атома,  аллотропными модификациями, физическими и химическими свойствами, значением и основными областями применения. А почему лот назван номер 6? Это его положение в периодической системе. Уважаемые покупатели прошу отметить характеристики данного товара и вписать в соответствующие строки его данные.

• Порядковый номер углерода - _______.
• Углерод - элемент __________группы, __________ подгруппы
• Заряд ядра атома углерода равен ______
• В ядре атома углерода __________протонов.
• В ядре атома углерода _________нейтронов.
• В атоме углерода ________ электронов.
• Атом углерода имеет _________энергетических уровня.
• Электронная оболочка имеет строение __________.
• На внешнем уровне в атоме углерода _________ электронов.
• Степень окисления атома углерода в соединениях равна ________.
• Простое вещество углерода является ____________.
• Оксид и гидроксид углерода имеют ___________________ характер.

Атом углерода – самый маленький атом в группе, это значит он имеет наибольшую электронную плотность на своих валентных атомных орбиталях. Вот и уникальность: самый маленький атом среди атомов с максимальной валентностью.

2. Рассмотрение химических  свойств углерода. Вы отметили, что углерод проявлет несколько степеней окисления. Значит он может быть и окислителем и восстановителем. В каких случаях он проявляет восстановительные и окислительные свойства? Работа с таблицей в инструктивной карте учащегося и работа со слайдом презентации.

3. Фронтальная беседа по аллотропным модификациям углерода с одновременным использованием, моделей кристаллических решеток  алмаза и графита.

Четыре связи, которые может образовать атом углерода, обусловливают еще одну его особенность: разнообразие его соединений.

Углерод в природе существует в виде трех аллотропных модификаций: алмаз, графит и карбин, которые сегодня и являются нашими лотами. Попрошу вас, господа покупатели, внимательно ознакомиться с предлагаемыми к торгам лотами. По мере необходимости делайте пометки в соответствующих графах таблицы (табл. 1), которая лежит у вас на столе.

Характеристика аллотропных видоизменений углерода

Графит

Графит – это черные звездчатые кристаллы с металлическим блеском. Достаточно большие пласты графита темно-серого цвета. При соприкосновении с графитом на коже рук остается темный жирный след, который также можно увидеть на листе бумаги или другой поверхности.

В графите каждый атом углерода связан одинаковыми по длине и прочности связями с тремя другими атомами углерода, лежащими в одной плоскости. Четвертая связь, более длинная и менее прочная, связывает между собой атомы углерода соседних слоев. Именно эта связь легко разрушается, например, при соприкосновении графита с поверхностью листа бумаги.

Графит – тугоплавкое вещество. В присутствии кислорода он не загорается до 800 °С. Благодаря своей «жирности» углерод улучшает скольжение между трущимися поверхностями деталей; он хорошо проводит электрический ток. При температуре 1200–1600 °С и давлении 104 МПа графит способен превращаться в алмаз.

(Демонстрация графита карандаша, запись в соответствующей графе табл. 1.)

Такое широко известное вещество, как уголь, – не что иное, как тот же графит, только очень мелкокристаллический. Уголь – твердое вещество, образовавшееся в недрах Земли при разложении органических остатков растений за многие миллионы лет. Цвет колеблется от темно-бурого до черного, некоторые угли имеют красивый блестящий излом. Обладает высокой теплоемкостью.

 (Демонстрация коллекции угля.)

Русский химик Т.Е.Ловиц в 1785 г. открыл свойство угля поглощать и удерживать на поверхности некоторые газообразные и растворенные вещества. Это явление называется а д с о р б ц и е й. Уголь хорошо адсорбирует на своей поверхности такие газы, как оксид азота(IV), сероводород, дурно пахнущие примеси.

4. Выполнение лабораторного опыта: «Изучение адсорбционных свойств угля »

Для визуального наблюдения адсорбции учащиеся выполняют лабораторную работу «Взаимодействие раствора перманганата калия с порошком древесного угля».

В двух пробирках содержится малиновый раствор перманганата калия. В одну из них добавьте небольшое количество растертого в порошок древесного угля, а в другую – порошок неактивированного каменного угля. Пробирки плотно закройте пробками и хорошо встряхните. В пробирке с древесным углем наблюдается обесцвечивание раствора вследствие адсорбции перманганата калия на поверхности угля. В пробирке с каменным углем окраска раствора сохраняется, т.к. адсорбция не происходит.

Китайский философ Сунь Сы-Мяо в 682 г. описал рецепт и состав «огненного порошка» – пороха, в его состав входили уголь (15%), сера (10%) и селитра (75%). Позднее в Китае появилось и первое огнестрельное оружие – бамбуковая трубка, заряженная порохом и пулей. Московская Русь познакомилась с порохом еще в XIV в. Из летописей известно, что в 1382 г. москвичи уже обороняли свой город от нашествия войск татарского хана Тохтамыша с помощью огнестрельного оружия.

2KNO3 + S + 3C = K2S + 3CO2 + N2.

(Демонстрация горения пороха.)

Алмаз

Алмаз – бесцветные прозрачные кристаллы.

В кристалле алмаза каждый атом углерода связан с четырьмя соседними атомами прочными ковалентными связями. Все четыре связи углерода одинаковые и направлены от центра тетраэдра к его вершинам.

(Демонстрация модели кристаллической решетки алмаза.)

Благодаря такому строению кристаллической решетки алмаз – тугоплавкое, химически стойкое вещество. Он не проводит электрического тока, прозрачен, обладает высокой твердостью. По шкале Мооса алмаз занимает самое верхнее положение, его значение твердости – 10.(Демонстрация шкалы Мооса.)

Алмазам с древних пор приписывали чудодейственные свойства. Считалось, что человек, носящий алмазы, не знает болезней желудка, на него не действует яд, он до глубокой старости сохраняет веселое расположение духа и острую память, пользуется царской милостью. Раньше алмазы носили лишь военачальники, короли и императоры, т. к. считалось: «Если воин на левой стороне в оружии своем носит алмаз, то не будет убит; алмаз же, носимый в перстне на руке, лихие сны отгоняет и приносит пользу беспокоящимся лунатикам». В качестве женского украшения ограненные алмазы (бриллианты) стали использовать лишь с середины XV в. Моду на алмазы ввела француженка Агнесса Сорель. С этого времени алмазы стали получать собственные имена.

Карбин

Карбин – аллотропное видоизменение углерода. Это линейный полимер, у которого атомы углерода соединены в цепочку:

–СС–СС–СС–.

Карбин представляет собой мелкокристаллический порошок черного цвета. По твердости он занимает промежуточное положение между алмазом и графитом и является полупроводником. Сначала карбин был получен искусственно в бывшем СССР, а позже открыт и в природе. 3Fe + 2O2 = Fe3O4.

 Карбин обладает полупроводниковыми свойствами, ожидается, что нитевидные кристаллы карбина окажутся самыми прочными материалами на Земле.

Фуллерен

Фуллерен получен в начале 1990-х гг. американскими учеными. Представляет собой желтые кристаллы диаметром 5–6 мм. Если попытаться представить себе строение кристалла фуллерена, то наиболее близкая аналогия будет с зеркальным шаром на дискотеке: отдельные ячейки – правильные пяти- и шестиугольники – собраны в сферу. Расстояния между атомами, как и у алмаза, по всем направлениям равны. Фуллерены – это необычные молекулы, напоминающие по форме футбольный мяч. Как и мяч, они полые внутри и их даже хотели назвать «футболены», но поиграть в футбол фуллереном невозможно, так как его размер – 1 нанометр, то есть одна миллиардная часть метра.

Одно из самых замечательных свойств этих веществ – то, что они способны создавать водные растворы. Возможности этих нано - шариков поистине неисчерпаемы. Во всём мире ведутся исследования фуллереновых препаратов против раковых заболеваний и результаты вселяют надежду! Молекулярный кристалл фуллерена является полупроводником. Ряд исследований фуллерена связан с вопросами его использования в качестве нового материала для традиционных приложений в электронике: диод, транзистор, фотоэлемент… 

6. Рефлексия. Заполнение таблицы с указанием свойств и областью его применения.

Итак, мы рассмотрели все аллотропные видоизменения углерода, познакомились с их свойствами. Прошу покупателей сделать свой выбор в пользу того или иного лота и по истечении времени представить доводы, обосновывающие ваш выбор. (Работа в группах по заполнению таблицы.)

Вопросы покупателям

• Какое аллотропное видоизменение углерода вы, как представитель компании, выберете?

• Какие свойства этого вещества будут использованы компанией?

• Какое применение найдет в компании выбранное вами вещество?

Ученики на доске напротив названия аллотропных модификаций углерода (табл. 2) прикрепляют названия своих предприятий, мотивируя выбор той или иной модификации свойствами и направлениями применения для данной отрасли.

Таблица 2

Применение аллотропных модификаций углерода

V. Итог урока. Выставление оценок.

Подведем итоги наших торгов. Проданы две наиболее широко распространенные модификации углерода – алмаз и графит, а оставшиеся две в силу малой изученности их свойств остались пока невостребованными. Будем надеяться, что со временем ситуация изменится, карбин и фуллерен найдут своих покупателей. Мне осталось только поблагодарить вас за активную работу.

VI. Домашнее задание. Подумайте над высказыванием Л.Н.Толстого «Каждый человек – алмаз, который может очистить и не очистить себя. В той мере, в которой он очищен, через него светит вечный свет. Стало быть, дело человека не стараться светить, но стараться очищать себя.»

ЧЕБОКСАРСКАЯ ГЭС

Торговая Система "ОБОРОНТОРГ"
Торговая Сис

Инструктивная карточка учащегося

ФИО________________________________________________________

1. Характеристика химического элемента

1. Порядковый номер углерода - _______.
2. Углерод - элемент __________группы, __________ подгруппы.
3. Заряд ядра атома углерода равен ______.
4. В ядре атома углерода __________протонов.
5. В ядре атома углерода _________нейтронов.
6. В атоме углерода ________ электронов.
7. Атом углерода имеет _________энергетических уровня.
8. Электронная оболочка имеет строение __________.
9. На внешнем уровне в атоме углерода _________ электронов.
10. Степень окисления атома углерода в соединениях равна ________.
11. Простое вещество углерода является ____________.
12. Оксид и гидроксид углерода имеют ___________________ характер.

2. Химические свойства углерода

Адсорбция-поглощение газообразных или растворенных веществ поверхностью твердого вещества.

3. Характеристика аллотропных видоизменений углерода

4. Применение аллотропных модификаций углерода

V. Домашнее задание: подумайте над высказыванием:

 Каждый человек – алмаз, который может очистить и не очистить себя. В той мере, в которой он очищен, через него светит вечный свет. Стало быть, дело человека не стараться светить, но стараться очищать себя.

Л.Н.Толстой